高速公路瀝青路面大中修技術體系分析

白正恒

（中鐵二十一局集團第五工程有限公司 重慶 400025）

1 引言

公路大中修工程是一項相對復雜的系統(tǒng)工程，涉及到方方面面的內容，這需要施工人員在充分調研和決策的基礎上提出大中修方案，并通過統(tǒng)籌規(guī)劃與優(yōu)選設計，制訂合適的施工流程和施工工藝，形成一套有章可循的瀝青路面大中修技術體系，從而確保路面完整、通暢和安全。因此，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，轉變思路”的要求，開展高速公路瀝青路面大中修技術體系的研究，加強養(yǎng)護技術的實施與管理具有十分重要意義。

2 高速公路瀝青路面大中修技術體系整體分析

受“重建設，輕維護”影響，與目前我國的公路建設方面科研和實踐經(jīng)驗相比，公路大中修方面的投入較少，瀝青路面維修改建依然需要有一定的技術體系和管理經(jīng)驗作為支撐。大中修技術體系的建設則要求在掌握新技術、新材料、新工藝的基礎上，以完善工程質量和投資效益為目標，構建一整套與設計和維修相關的、相對完備的技術方案，從而為大修工程的設計和施工提供基礎性依據(jù)，這對延長公路使用壽命具有重要意義。

2.1 公路軸載組成和結構狀況分析

包括高速公路的宏觀特征、橫斷面構成、質量缺陷等的分析，通過對待大中修的公路的車流量、交通荷載軸載譜參數(shù)、具體結構形式、瀝青路面病害等的分析，從而掌握第一手資料，為高速公路瀝青路面大中修提出基礎性分析數(shù)據(jù)。

2.2 公路性能檢測技術

主要是指對路面性能抽樣檢測，根據(jù)公路性能確定合適的檢測周期，從而真實、客觀、完整、有效地體現(xiàn)出路面使用性能，從而對對高速公路瀝青路面大中修決策奠定又一基礎。

2.3 大中修結構極限荷載分析技術

大中修結構極限荷載分析技術主要基于重復車輛荷載作用下的安定原理分析法，由于車輛行駛過程中有一定的速度，所以，在分析時還必須考慮移動荷載因素。通過大中修結構的安定分析、結構形式及其仿真模型分析以及極限荷載分析，找出行車速度與路面結構安定極限荷載的關系，以及結構層厚度和回彈模量與大中修結構強度的關系。

2.4 大中修結構優(yōu)化技術

大中修結構優(yōu)化技術主要基于響應面參數(shù)，路面損壞對瀝青路面的影響在性質上和程度上都會有所差異。因此，利用多種損壞模式，包括疲勞開裂、車轍、路表回彈彎沉等，完善公路結構設計指標與標準，通過結構形式力學分析及結構參數(shù)優(yōu)化相應模型的設計，得出相應優(yōu)化回歸方程。

3 工程案例

采用全壽命經(jīng)濟分析方法，選取某市某條瀝青混凝土高速公路大中修時的1km路段進行半剛性基層異步連續(xù)攤鋪，全線設計速度采用80km/h，路基總寬26m，通車輛為44660輛/d（小客車），交通壓力與日俱增，路面病害包括坑槽、臃包、縱向裂縫、橫向裂等，降低了道路使用性能，初期修建費和養(yǎng)護維修費用較高。如用以往的方法施工，不但面臨瀝青面層的維修，而且底基層做完后直接做基層，會造成大規(guī)模施工垃圾的形成，在結構層破除和垃圾外運的情況下，不僅不利于文明施工，還會占用較多土地。因此，采用異步連續(xù)攤鋪施工技術，在底層預埋用于基層層底拉應力的傳感器，有針對性的優(yōu)化結構設計，效果比較良好。

3.1 傳感器的布置與測試結果

傳感器盡量布置在重載車輛車轍位置，在不同位置及方向上的傳感器應有一定平行數(shù)量，重點布設位置應該位于水泥穩(wěn)定冷再生層底，并且壓力盒或溫度傳感器也應布設在該層底面。水泥穩(wěn)定再生底基層底應變作為重要參數(shù)，通過測試儀器測試出壓力值，測試半剛性基層的荷載作用下的基層層底拉應變力學狀況。

傳感器現(xiàn)場安裝時，應注意應變片小試塊的制作流程，重點把握焊前準備、截（剝）引線、電烙鐵通電、涂焊錫膏、應變片與端子焊接以及引線的焊接質量，尤其是在引線的焊接過程中，端子上應再涂一層焊錫膏，焊接牢固。在應變片的粘貼過程中，重點做好應變片準備、構件表面處理、貼片作業(yè)、貼片質量檢查、應變計及導線的防護。在現(xiàn)場埋設過程中，應注意應變片位置布置情況，在鋪筑水泥穩(wěn)定碎石基層以前，按照布置圖布置好應變片，在用釘子固定好壓力盒，留好導線槽，人工撒鋪冷再生料進行覆蓋，引線外套一個PVC管，以免重荷載下傳感器損壞。在一定的溫度與荷載測試下，對試驗路實測數(shù)據(jù)以及理論數(shù)據(jù)予以對比分析。

結果得出在不同位置的壓力盒所測結果有較大偏差，可能由于施工因素使空間盒發(fā)生了位移，導致荷載位置偏移。應變測量結果重現(xiàn)性分析結果較穩(wěn)定，此數(shù)據(jù)可靠性較強。現(xiàn)場測值均低于計算值，主要取決于車輛荷載位置有所變差導致。因此，用路面設計軟件KENPAVE程序測量能夠較為準確地表示計算路面結構應力，可以應用于公路瀝青路面大修技術體系中。

3.2 異步連續(xù)攤鋪的施工

3.2.1 施工準備工作

做好技術力量、施工機械、施工材料的準備，人員（持證上崗的專業(yè)技術人員）、設備（拌和、運輸、攤鋪、碾壓）、材料（混合料）到位，做好現(xiàn)場清理工作，下承層的平整度、壓實度檢測無誤，放出路中線及兩條邊線的位置，控制施工放樣質量。

3.2.2 混合料拌合與運輸

采用廠拌法，施工前調試好設備，設計科學的配合比，級配設計準確無誤，混合料含水量略高于正常含水量1.5%左右，進行級配、含水量、水泥劑量的檢查取樣，確保混合料拌合質量符合要求。運輸時選用自卸汽車，在車廂車廂位置加蓋搌布，避免水分蒸發(fā)。每接一次水泥級配碎石混合料運輸車輛位移一次，確保各處均勻裝料，降低離析概率。

3.2.3 混合料攤鋪和碾壓

由于本工程路面比較寬，選擇3臺并機攤鋪的方式進行，從而有效解決縱縫問題。攤鋪開對路拱是否合適進行檢測，對不符合的情況進行了調整，直到滿足要求。為控制好基層的縱坡和橫坡的標高，最底層選擇雙邊掛基準線工藝，用導向滑靴或平板滑靴對上面層的攤鋪平整度進行控制，前后兩臺攤鋪機間隔保持在10m左右，上下層攤鋪機前后間隔保持在100～150m左右，以滿足下層初凝時間，水穩(wěn)層攤鋪前將下承層灑水濕潤，確保上下兩層之間的結合。攤鋪時，速度應保持均勻，連續(xù)攤鋪，避免隨意中斷，設置專人指揮車輛，避免在成型結構緊急掉頭或剎車，以免破壞下層表面。碾壓過程中按由低向高、由內向外的順序進行，壓路機起步、停機保持緩慢，先起步后開振，輪跡重疊1/2輪寬。碾壓機連續(xù)碾壓，避免隨意中斷和掉頭、急剎車。

3.2.4 養(yǎng)生

當混合料碾壓成型后立即進行上一層結構的鋪筑時，通常狀態(tài)下可不進行養(yǎng)生，如果表層水分不多則適量灑水養(yǎng)生。如碾壓成型后需要中斷，不能連續(xù)施工時，應及時調配灑水車進行養(yǎng)生，養(yǎng)生期間禁止其他車輛通行。

4 結束語

高速公路瀝青路面大中修工程是一項復雜的系統(tǒng)工程，受“重建設，輕維護”影響，目前我國的瀝青路面大中修技術體系尚不完善。因此，應按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，轉變思路”的要求，進一步加強對高速公路瀝青路面大中修技術體系的研究，使大中修技術體系的科研和實踐進一步加強，從而為大修工程的設計和施工提供基礎性依據(jù)。

參考文獻

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